[发明专利]液位高度测量设备及方法

权利要求书

1.一种液位高度测量设备，其特征在于，包括竖直设置的PCB板，在所述PCB板的底部设有用于测量电导率的位于同一水平高度的两个金属钉；在所述金属钉上方设置一对平行放置的电极；在两个金属钉之间还设有一个温度传感器；在所述PCB板顶部设有包含测量代码的处理器，所述处理器分别电性连接所述电极和所述金属钉，所述测量代码是用于测量液位高度的方法执行代码。

2.根据权利要求1所述的液位高度测量设备，其特征在于，所述用于测量电导率的两个金属钉的材质为不锈钢。

3.根据权利要求1所述的水体液位高度测量设备，其特征在于，所述温度传感器为：热敏电阻温度传感器。

4.一种液位高度测量方法，所述方法是基于上述权利要求1-3中任一所述的液位高度测量设备实施的，所述方法在处理器中执行，其特征在于，包括：

检测PCB板上两个金属钉之间的电导率，以及两个电极之间的电容值；

如果所述电导率大于或者等于预设电导率，并且所述电容值大于或者等于预设电容值，则获取温度传感器的温度值，所述预设电容值为被测液体的液位高度达到电极最底部时的电容值，所述预设电导率小于被测液体的电导率；

根据所述温度值和所述电容值计算被测液体的液位高度。

5.根据权利要求4所述的液位高度测量方法，其特征在于，所述根据所述温度值和所述电容值计算被测液体的液位高度包括：

根据两个电极之间的电容值计算得到电极浸入被测液体中的高度；

根据两个金属钉之间的电导率和温度传感器的温度值对两个电极之间的电容值进行补偿计算得到被测液体的液位高度。

6.根据权利要求5所述的一种液位高度测量方法，其特征在于，所述根据两个电极之间的电容值计算得到电极浸入液体中的高度包括：

检测两个电极之间的电容值，并根据如下公式计算得到电极浸入被测液体中的高度：

其中，C为两个电极之间的电容值，d为两个电极之间的距离，h为电极浸入液体中的高度，ε是两个电极之间的电介质的介电常数，ω为与两个电极相关的一个固定值。

7.根据权利要求6所述的一种液位高度测量方法，其特征在于，所述根据两个金属钉之间的电导率和温度传感器的温度值对两个电极之间的电容值进行补偿计算得到被测液体的液位高度包括：检测两个金属钉之间的电导率，和温度传感器的温度值，并根据如下公式计算得到被测液体的液位高度：

其中，H为被测液体的液位高度，h₀为电极最底部所在的高度值，C为两个电极之间的电容值，d为两个电极之间的距离，h为电极浸入被测液体中的高度，ε是两个电极之间的电介质的介电常数，ω为与两个电极相关的一个固定值，EC为两个金属钉之间的电导率，T为温度传感器的温度值，f(EC,T)是关于液体电导率和温度值的补偿函数。

8.根据权利要求4所述的液位高度测量方法，其特征在于，还包括：如果检测到的电导率小于预设电导率，则确定被测液体的液位高度小于金属钉所在的高度值。

9.根据权利要求4所述的液位高度测量方法，其特征在于，还包括：如果检测到的电导率大于或者等于预设电导率，并且两个电极之间的电容值小于预设电容值，则确定被测液体的液位高度大于或者等于金属钉所在的高度值，并且小于电极最底部所在的高度值。